燃气锅炉-(1)

燃气锅炉目录页CONTENTS一、燃气锅炉基础知识二、燃气锅炉的基本参数三、燃气锅炉的分类及特点四、燃气锅炉型号五、燃气锅炉安全附件与仪表Part泛能站系统概览14567891011121314151617181920212223燃气锅炉的定义24锅炉定义一锅炉是能量转换装置，它是把燃料的化学能转化为热能，进而将热能传递给水，以产生热水或蒸汽。(教科书定义)锅炉最根本的组成是“锅”和“炉”两大部分。锅炉是指利用各种燃料、电或者其它能源，将所盛装的液体加热到一定的参数，并承载一定压力的密闭设备。(《特种设备安全监察条例》)25锅炉结构定义：容纳水和蒸汽的受压部件组成：锅筒（汽包）或锅壳、受热面、集箱（联箱）过程：水的加热和汽化、水和蒸汽的流动、汽水分离等12燃气锅炉的类型及结构定义：燃料燃烧的场所组成：燃烧设备和燃烧室（炉膛）广义炉概念：燃料、烟气侧的全部空间锅炉一锅炉定义2626冷空气烟气烟气烟气烟囱引风机空气预热器（一次风）烟气烟气燃气燃烧器炉膛水平烟道尾部烟道锅炉的工作过程及系统燃气、风、烟系统2727汽机主凝结水水水汽水混合物给水泵省煤器汽包汽水分离器①化学补充水汽水混合物下降管下联箱水冷壁上联箱导汽管水水水汽水混合物汽水混合物①饱和蒸汽过热蒸汽过热器汽轮机调节级锅炉的工作过程及系统汽水系统2828锅炉锅炉本燃烧体辅助设备锅炉机组锅炉的组成送风机、引风机、燃料供应及制备、除灰、除渣、测量与控制等锅炉的燃烧系统，用以完成燃料燃烧过程。由炉膛、燃烧器、烟道、炉墙构架等非承压部件组成锅炉的汽水系统，用以完成水变成蒸汽的吸热过程。由汽包、下降管、联箱、导管及各热交换受热面等承压部件组成29主要部件：1、炉膛：保证锅炉燃料燃尽并使出口烟气温度冷却到对流受热面能够安全工作的数值；2、省煤器：利用锅炉尾部烟气的热量加热给水，以降低排烟温度，并起到节约燃料的作用。30•3、锅筒：将锅炉各受热面联结在一起并和水冷壁，下降管等组成水循环回路。锅筒储存汽水，可适应负荷变化，内部设有汽水分离装置以保证汽水品质，直流锅炉无锅筒。•4、水冷壁：锅炉的主要辐射受热面，吸收炉膛辐射热，加热工质，保护炉墙等。31•5、燃烧设备：将燃料和燃烧所需空气送入炉膛并使燃料着火稳定，燃烧良好；•6、空气预热器：加热燃料用的空气，以加强着火和燃烧；吸收烟气余热，降低排烟温度，提高锅炉效率。32•7、炉墙：是锅炉的保护外壳，起密封和保温作用。小型锅炉的重型炉墙也可起支承锅炉部件的作用。•8、构架：支承和固定锅炉部件。3334纸品加工包装材料，发泡胶制衣，洗衣纺织，印染酒店食品加工发电厂饲料加工化工生产皮革加工木业，家私加工电镀，酸洗洗浴水泥制品医院其它用途35锅炉一般工作原理及基本技术指标二加热传热吸热36锅炉一般工作原理及基本技术指标二压力：物体单位面积上所受的压力强度，SI单位为Pa(帕)。1Pa＝1N/m21MPa(兆帕)=106Pa1大气压＝0.1013MPa1kgf/cm2=0.098MPa锅炉运行常用“表压力”，即锅炉压力表所显示的压力。1绝对压力[MPa]＝1表压力[MPa]＋0.1[MPa](大气压力)0.1MPa=10米水柱1mbar＝100Pa37额定蒸汽压力是指在规定的给水压力和负荷范围内长期连续运行所必须保证的锅炉出口的蒸汽压力，也就是锅炉铭牌上标明的压力。单位为MPa。我国工业锅炉参数系列规定有6个压力级别，即0.4，0.7，1.0，1.25，1.6和2.5MPa（表压）。额定出水压力热水锅炉在额定循环水量的条件下，由循环泵在锅炉出口所维持的压力。单位亦为MPa。我国的热水锅炉参数规定的出水压力级别与蒸汽锅炉相同。一些进口的锅炉，其压力单位为巴（bar）或磅力平方英寸，即1bf/in2,亦即PSi。其换算关系是：1bar＝0.1MPa1bf/in2（PSi）＝0.00689476MPa38锅炉一般工作原理及基本技术指标二温度：用来度量物体冷热程度的标尺的度数。摄氏温度t℃热力学温度(绝对温度)TKT＝t＋273.15KF=1.8×t＋32oF热力学零度(0K)是宇宙永恒“沉寂”的温度。华氏温度FoF(欧美国家常用)39额定蒸汽温度蒸汽锅炉在规定的负荷范围、额定蒸汽压力和额定给水温度下连续运行必须保证的锅炉出口的蒸汽温度。单位为℃。对于有过热器的锅炉，就是过热器出口的蒸汽温度；对没有过热器的锅炉，就是其相应额定压力下的饱和温度。工业锅炉的出口蒸汽温度参数系列，除饱和蒸汽温度外，还有250，350，400℃三个过热温度。额定出水温度热水锅炉在额定回水温度、额定回水压力和额定循环水量的条件下，长期连续运行时应保证的出口热水温度。单位也是℃。热水锅炉标准参数系列有5个出水温度，即95，115，130，150和180℃。40锅炉一般工作原理及基本技术指标二额定温度、额定压力：锅炉设计规定的生产温度或压力。额定蒸发量：锅炉额定参数下每小时生产的水蒸气的质量。一般用吨/小时，即t/h表示额定热负荷：锅炉额定参数下每小时通过生产的热媒所提供热量。一般用兆瓦，即MW表示关于热负荷，某些老锅炉常用大卡/时(kcal/h)来表示热水锅炉的热负荷，其与兆瓦(MW)的对应关系为：60×104kcal/h=0.7MW(1t/h)41锅炉一般工作原理及基本技术指标二为了从能量转换的角度评价锅炉产生蒸汽和热水的能力，常常将热水锅炉生产热水的能力换算成生产蒸汽的能力，即“标准蒸吨”，其换算关系为：1t/h=0.7MW标准蒸吨42额定热功率热水锅炉在额定回水温度、额定回水压力和额定循环水量的情况下，长期连续运行时应保证的最大供热量。其单位为兆瓦，即MW。热水锅炉标准参数系列有0.1，0.2，0.35，0.7，1.4，2.8，4.2，7.0，10.5，14.0，29.0，46.0，58.0和116.0MW，共14个热功率级别。额定蒸发量蒸汽锅炉在额定参数（压力、温度）、额定给水温度、使用设计燃料并保证锅炉效率、连续运行时的最大蒸发量。其单位为吨/时（t/h）或公斤/时（kg/h）工业锅炉标准参数系列有0.1，0.2，0.5，1，2，4，6，8，10，15，20，35和65t/h，共13个蒸发量级别。43锅炉一般工作原理及基本技术指标二锅炉热效率锅炉热效率是反映锅炉对燃料所放出的热量的有效利用程度的参数。锅炉热效率是反映锅炉是否符合节约能源的标准，是锅炉经济运行的重要指标。锅炉热效率(η)=有效利用的热量燃料放出的总热量×100%燃料放出的总热量=燃料消耗量×燃料低位热值(国内计算方法)燃料放出的总热量=燃料消耗量×燃料高位热值(国外某些国家计算方法)燃料高位热值燃料低位热值44热效率%排烟温度℃锅炉热效率计算图燃用液化石油气锅炉45燃用100重油锅炉热效率%排烟温度锅炉热效率计算图℃#46排烟温度℃热效率%燃用0轻柴油锅炉#锅炉热效率计算图47工业蒸汽锅炉散热损失q5推荐值(%)额定蒸发量(t/h)22461015203565无尾部受热面5~832.11.5有尾部受热面3.52.92.41.71.51.31.10.8热水锅炉散热损失q5推荐值(%)锅炉出力(MW)2.84.27.010.5142946散热损失2.92.41.71.51.31.10.848一些进口锅炉的出力不是采用以上单位，而是用“马力”即“HP”；锅炉蒸发量单位也用t/h或kg/h，但常标有“at212℉”字样；输出热量为英热单位，即“Btu”或“kW”。1HP＝0.7457kW＝0.00075MW蒸发量后面标有“at212℉”，国内一般称其为“相当蒸发量”。因为英国的锅炉蒸发量是这样规定的：“从212℉的水蒸发为212℉的蒸汽量”（212℉＝100℃）。英热单位“Btu”是指将1磅水的温度升高华氏1度所需热量。按热功率，其换算关系为：1Btu/秒＝1.055kW49额定给水温度是指蒸汽锅炉在规定负荷范围内应当保证的给水温度。工业锅炉的给水温度为20℃，60℃和105℃。锅炉效率即锅炉热效率。是指锅炉输出的蒸汽或热水的有效利用热量Q与同一时间进入锅炉的燃料完全燃烧放出的热量Qr的百分比，通常用符号“η”表示。即η＝Q/Qr×100%燃油燃气锅炉产品的热效率，机械工业部的行业标准有规定，燃油锅炉应保证80％－85％，燃气锅炉应保证82％－87％。对容量大的锅炉要求效率高。50锅炉的结构特点及类型三锅炉的分类锅炉根据供热的方式，锅炉可分为燃煤锅炉燃油锅炉燃气锅炉余热锅炉垃圾焚烧炉电热锅炉根据“锅”内被加热物质的性质，锅炉又可分为热水锅炉蒸汽锅炉有机热载体炉根据被加热物质被加热的方式，锅炉又可分为火管锅炉水管锅炉5152蒸汽锅炉热水锅炉蒸发量压力水容积热负荷压力锅炉压力容器安全监察暂行条例0MPa0MPa特种设备安全监察条例0MPa≥30L≥0.1MW≥0.1MPa特区锅炉条例≥0.1MPa蒸汽锅炉安全技术监察规程0MPa≥30L热水锅炉安全技术监察规程≥0.1MW≥0.1MPa小型和常压热水锅炉安全监察规定小型汽水两用锅炉≤0.5t/h≤0.04MPa小型热水锅炉≤0.1MPa自来水加压小型蒸汽锅炉≤0.7MPa≤50L小型铝制承压锅炉≤0.2t/h≤0.04MPa常压热水锅炉0MPa法规等规定的锅炉范围53锅炉的结构特点及类型三锅炉的基本组成部分传热面循环水泵炉膛(炉胆)控制系统燃烧器安全附件锅筒54锅炉的结构特点及类型三锅炉传热过程的基本公式mtFKQ式中：Q：锅炉中介质的吸热量；K：传热系数，表征传热过程中热量传递能力的参数，与燃烧过程，流动状况等有关；F：传热面积；Δtm：锅炉中介质与烟气的平均温度差。锅炉结构的发展变化过程也是以这个公式为基础，从以下两个方向展开的：火管锅炉：增加传热面积F。水管锅炉：增大传热系数K，即强化烟气侧传热，提高传热效果。55火管锅炉：增加传热面积F构造简单；水及蒸汽容积大，对负荷变动适应性较好；对水质要求比水管锅炉低；维修方便。工作压力低，热容量低；锅炉热效率低；水容积大，受热面金属易发生损裂爆破，易发生爆炸事故；金属耗量大。56水管锅炉：增加传热系数K可以达到高参数和高容量；金属耗量低；热效率高；锅炉结构复杂；对锅炉水质要求较高；57燃气锅炉分类（1）锅炉间壁式换热锅/炉接触式换热—浸没接触燃烧火管—锅壳式水管水火管58（2）锅炉结构现状1）燃气锅壳式和水管构成的二元锅炉组成；2）＜14MW的一般选用锅壳式热水锅炉；3）≥14MW的选用水管热水锅炉，无水火管；4）水火管极少，直接接触浸没燃烧更少。59（3）锅壳式锅炉结构锅壳+炉胆+2程烟管标准结构＞2.8MW(4t/h)锅壳+双炉胆+2程烟管衍生结构≥14MW（20t/h）锅壳+双炉胆+2程烟管+SH+ECO.衍生结构≥20t/h锅壳+炉胆+1程烟管衍生结构≤2.8MW60（4）水管锅炉结构双锅筒+膜式水冷壁+对流管束中、大容量标准结构＞4t/h美国、日本单锅筒+膜式水冷壁+旗式/蛇形管束中、大容量的衍生结构＞4t/h德国、欧洲单锅筒+膜式水冷壁+蛇形管束大容量标准结构＞35t/h世界各国日本Ebara/Miura,意大利、美国小容量≤2.8MW(4t/h)611）设计压力：≤0.1MPa，真空或常压热水锅炉；＞0.1MPa，压力热水锅炉；2）设计容量：≤80kW，热水器；＞80kW，热水锅炉。（5）小容量燃气热水锅炉冷凝热水器冷凝式锅炉铸铝冷凝式锅炉真空热水锅炉621）设计参数：1.25～1.6MPa/110～130/70℃；2）锅炉本体结构：绝大多数锅炉采用D型SZS热水锅炉结构，极少采用A型或O型DZS结构；北京市：已经有采用无锅筒、无对流管束的角管、水管强制循环热水锅炉结构。（6）大容量燃气热水锅炉63643）D型炉膛采用膜式水冷壁，对流管束2回程/1回程顺列。烟冷器燃烧器对流管束1、2对流管束1燃烧器654）对流强化传热技术：锅炉本体无对流传热强化技术；布置烟气深度冷却器，H型、螺旋形翅片管结构，也有采用铸铁方型翅片结构的，未见针形管结构。661）扩散式燃烧器：